1492316579

Pracownia fizyczna i elektroniczna dla Inżynierii Nanostruktur,    Wydział Fizyki UW

(wersja instrukcji 29.1.2013a, T. Słupi liski)

Ćwiczenie 1

Wizualizacja wyników pomiarowych - pomiary napięcia i prądu elektrycznego oraz sprawdzenie prawa Ohma dla przewodnika.

Cel

Wyniki pomiarów wielkości fizycznych zwykle prezentowane są na wykresach. Celem tego ćwiczenia jest opanowanie umiejętności posługiwania się wybranym oprogramowaniem do sporządzania wykresów naukowych. A następnie wykonanie serii pomiarów prądu płynącego przez opornik elektryczny w funkcji napięcia panującego na oporniku oraz przedstawienie wyników na wykresie i wyznaczenie wartości oporności mierzonego opornika. Podobnie dla małej żarówki. Poznane zostaną oprogramowanie Scidavis oraz laboratoryjny zasilacz regulowany i miernik uniwersalny Brymen 805.

Opis programu Scidavis do rysowania wykresów danych i funkcji

Istnieje wiele pakietów oprogramowania do sporządzania wykresów zależności fizycznych oraz analizy danych pomiarowych. Obszerna lista takiego oprogramowania znajduje się np. tutaj: http://en.wikipedia.org/wiki/List of information graphics software Dobrymi reprezentantami oprogramowania do rysowania wykresów dwuwymiarowych, czyli zależności typu y = f(x), lub trójwymiarowych z = f(x,y), są programy: Gnuplot, SciDAVis oraz Vuesz, dostępne na licencjach typu freeware. Nie ustępują one pod względem podstawowej funkcjonalności popularnym lecz drogim pakietom typu Origin, IgorPro, SigmaPlot, EasyPlot czy QtiPlot. Znane pakiety MS Excel czy Cale z OpenOffice nie są specjalizowane dla grafiki naukowej. Zasady pracy z programami do graficznej prezentacji wyników pomiarowych poznamy na przykładzie programu Scidavis. Jest on dostępny do pobrania i zainstalowania na stronie: http://scidavis.sourceforge.net/ - wersje dla systemów Windows, Linux i Mac OS X.

Jest tam również podręcznik online. Angielski podręcznik napisany przez autorów programu można pobrać m.in. pod adresem: http://www.fuw.edu.pl/~tomslu/Scidavis-manual.pdf (plik 8MB).

W tej instrukcji przedstawiamy podstawowe informacje pozwalające efektywnie rozpocząć pracę z programem Scidavis. Program oferuje dużo więcej możliwości, niż te najprostsze podane.

Instalacja programu Scidavis pod systemem Windows XP

Scidavis korzysta z języka Python ( http://www.python.org ) i biblioteki Python-a powinny zostać zainstalowane przed instalacją Scidavis-a. Program Scidavis w najnowszej wersji 0.2.4 wymaga wersji Pytona 2.6 (nie nowszej) dostępnej tutaj: http://www.pvthon.Org/download/releases/2.6/ .

Po instalacji Python-a (z pliku python-2.6.msi) oraz po instalacji Scidavis-a w wersji 0.2.4 (np. http://sourceforge.net/proiect/platformdownload.php7group id=199120&sel platform=8193 ) do katalogu zawierającego Scidavis-a należy skopiować bibliotekę python26.dll.

Metoda sporządzania wykresu w programie Scidavis

Dane liczbowe te, yO do przedstawienia na wykresie, gdzie indeks i numeruje kolejne pomiary, są wpisywane jako kolumny X, Y w tabelę (Table) tworzoną z menu File-^New->New Table. Po wpisaniu wartości tej, jj) należy zdefiniować znaczenie każdej kolumny tabeli - jako zawierającą zmienną niezależną (X), zależną (Y) lub wartość błędu (niepewności) zmiennej X (X Error) lub zmiennej Y (Y Error) - Rys. 1. Aby to zrobić należy kliknąć prawy przycisk myszy na nagłówku kolumny - rozwinie się menu kontekstowe z takim wyborem.